高中物理人教专题6.4 应对高考创新实验必备的深度探究能力（解析版）.docx

第六部分 实验优化指导
专题6.4 应对高考创新实验必备的深度探究能力
目录
一、新高考物理实验题的特点 1
二、指向深度探究的实验复****的必要性 2
三、指向深度探究的实验复****策略 2
1．深度探究实验目的 2
2．深度探究实验原理 4
3．深度探究测量电路 8
4．深度探究控制电路 9
四、实验题破解攻略 11
策略一　用好“1明2看3提”——又快又准破解力学实验题 11
策略二　用好“1明2选3画”——逐步攻克电学实验题 13
五、针对训练 17
【概述】物理实验在高考中占据重要地位，是高考试题中最具活力和创造性的部分，物理实验在注重对科学探究能力考查的同时，也注重对物理观念和科学思维等核心素养的考查，尤其重视对学生的迁移创新能力的考查。
一、新高考物理实验题的特点
1．源于教材但不拘泥于教材
分析高考物理实验题发现，全部实验题均“源于教材而不拘泥于教材，源于经典实验而发展经典实验”，高度体现了2017年版课程标准提出的“注重体现物理学科本质，培养学生物理学科核心素养”的理念和“科学探究”为主体的实验评价方式。
2．创设情境引导学生设计与创新
实验设计已成为高考题的亮点，这类试题以“某同学”“某小组”为主角创设一个新的实验目的，但深入研究会发现，提供的实验器材和运用的基本原理都是学生熟悉的，只是需要学生深入理解每一个器材的作用、每一个原理的意义，才能完成设计。这类试题要求学生深入理解教材中实验所涉及的每一个知识、方法、原理，并能够在新的实验目的下迁移、重组并应用。
3．不一定在实验题中考实验
2022年高考中多地的试卷中均加大了实验的考查力度，不仅仅局限在原有的实验题位置，比如全国甲卷24、25两道计算题均一实验为背景要求学生理解教材中所学理论的实验背景并能将教材中的实验思想方法应用到题目中才能解答。
总之，实验题的原理和方法均源于《课程标准》要求的实验，但试题更加注重在新情境下的迁移与应用，在考查基础知识的基础上更加注重创新思维能力的考查。
二、指向深度探究的实验复****的必要性
传统的实验复****学生大多缺少真实体验探究的机会，教师“说”、学生“背”实验的现象普遍存在，即使做实验，也是学生根据教师提供的实验器材，按照规定的实验步骤进行程式化操作，学生很少经历自主设计实验的机会。纸笔训练和测试成为常见的强化实验复****的主要手段，显然，这样的复****方式不利于学生迁移与应用能力的提高，更不利于学生创新思维能力的培养。
所以，实验复****应该以教材中的实验为抓手，引导学生经历深度探究，亲身体验物理知识的应用价值，进而主动理解知识、掌握方法、形成观念。
三、指向深度探究的实验复****策略
教材中的每一个实验必然是基于观察和实验提出问题、形成猜想和假设(即实验目的)，并进一步设计实验与制订方案(即实验原理)，最后基于证据得出结论并给出解释(实验步骤、数据处理、误差分析)。高三的实验复****中，只有引导学生再次经历探究过程，才能引发学生关于实验设计思想的深度思考，如果在高考中遇见新的实验题目，才能自主完善设计。所以，对待每一个实验，都要引导学生深入研究实验目的、实验原理、综合考虑实验原则来设计思路，完善实验方案。
1．深度探究实验目的
明确实验目的，指的是明确测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，只有深入理解了实验目的，实验原理才会一步一步呈现出来，这是明确实验探究方向的必备前提。
【例1】橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，弹力F与伸长量x成正比， 即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k＝Y，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
(1)在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是________。
A．N　　　　　　　　 B．m
C．N/m D．Pa
(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L＝20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝4.000 mm，那么测量工具a应该是____________，测量工具b应该是____________。
(3)下表是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
表　实验记录表
拉力F/N
5
10
15
20
25
伸长量x/cm
1.6
3.2
4.7
6.4
8.0
请在图乙中作出F­x图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k＝________N/m。
(4)这种橡皮筋的Y值等于________。
【答案】(1)D　(2)毫米刻度尺　螺旋测微器　(3)F­